Рукава с металлической оплеткой

Наблюдениями А. Т. Сухарева и автора по тензометрическому исследованию гидравлического нагружения рукавов с металличе­ской оплеткой выявлено значительное различие в нагрузках, воспринимаемых от первой оплетки к последней. Такое разли­чие нельзя объяснить ни теорией толстостенных сосудов, ни техно­логическими причинами, а потому нельзя признать достаточным применение здесь поправки С₂[= С'2С''2]. Необходимо, по-видимому, предположить, что в лежащих ниже металлических оплетках, при действии на рукав гидравлического нагружения, под влиянием взаимного давления слоев изменяются углы начального положе­ния потоков оплеток. Исходя из сказанного, следует представить распределение нагрузок в каркасе рукава, имеющего l однородных оплеток в следующем виде:

При таком допущении уравнение совместимости деформаций и перемещений оплеток в рукаве с двумя металлическими оплетками будет иметь вид:

 

Подставляя значение р1 и p2 в уравнение (12.33), получим рас­четное уравнение для рукава с двумя металлическими оплет­ками:

Соответственно для  рукава  с тремя  металлическими оплетками:

Поправочный множитель [С], вводимый в уравнения (12.З9) и (12.40) (а равно и в уравнение для одноплеточного каркаса), состоит из двух сомножителей:

Если условно допустить, что в «тонкослойных» (оплетках) величины сред них диаметров наложения оплеток близки между собой, то расчетные уранит Вия   (12.37),   (12.39)   и   (12.40)   примут несколько упрощенный  вид.  В  частности при     d1 = d2 = d₃= …….di     эти уравнения могут иметь такой вид:

Величины    коэффициента    ni соответственно составят: ni=1 = 0,735;  ni = 2 = 1,103; ni = з = 1,287 и ni =₄ = 1,378.

Соотношения этих коэффи­циентов, принимая ni = 1 за 1,00, будут следующими: 1,00:1,52: : 1,75 : 1,87, т. е. четвертая оплетка добавляет, по сравнению с треть­ей, лишь 0,13 от нагрузки первой оплетки.

Пользуясь приведенными выше уравнениями, можно для за­данных k_B и запаса прочности z(3—4) рассчитать разрывное да­вление р_в и рабочее рв или для заданных р найти соответственные значения k (в 10Н).

Текстильные оплетки, помещаемые под металлическими и рас­полагаемые под углом, меньшим ао, в расчете прочности рукава условно не принимают во внимание. Однако в пределах удлинения металлической оплетки текстильная часть несет свою долю нагрузки р_в. Эта величина приближенно может быть рассчитана, следуя уравнению (12.20), с учетом к, отвечающим удлинению металлической проволоки.

На рис. 194 показана расчетная и экспериментальная зависи­мости р — nk для рукава диаметром dik = 38 мм с четырьмя ме­таллическими оплетками. Величина nk определялась в отдельных потоках каждой оплетки тензометрическим замером при n = 10. Рукав был разорван давлением (2,60—2,80) . 10⁷ Па; расчет же был 2,65 . 10⁷ Па.